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工業相機是機器視覺系統中獲取圖像的關鍵設備,其功能是將采集到光信號轉化為.有序的電信號以便后期進行信號處理,其選擇直接決定了圖像的分辨率和質量。市場上的CCD工業相機主要類型有面陣CCD工業相機、線陣CCD工業相機和三線傳感工業相機。其中面陣CCD工業相機適于拍攝移動的目標,線陣CCD工業相機只適于非移動且邊續光照的目標,三線傳感器CCD工業相機擅長于拍攝彩色照片。由于輸送帶處于運動狀態,以滿足系統功能要求為原則,本系統選用面陣CCD工業相機,,如圖2-5所示。
另外,工業相機接口種類較多,一般根據系統的需要而選擇,下表2-2列出了工業相機接口的主要類型。
由表2-2的對比可以看出,根據系統對帶寬、傳輸率和功能的要求,以及價格因素的考慮,針對圖像檢測速度快、數據量大的特點,本系統選用IEEE1394接口,且IEEE1394是目前唯一支持數字相機的高速串行總線[11]。綜合考慮系統性能要求和價格因素,本系統選用維視數字圖像技術有限公司的MV-VS系列1394接口工業CCD相機,其型號為MV-VS045FC,該相機采用幀曝光CCD,具有成像質量高、檢測精度高和噪聲低等特點。采用1394標準接口,具有信號穩定、數據傳輸CPU占用資源少,可以實現多臺相機同時采集圖像。同時具有明顯的價格優勢,是一款高性能工業檢測專用CCD工業相機。
其功能特點如下:
(1)數字面陣CCD逐行掃描;
(2)軟件調整增益和對比度;
(3)可控電子快門,全局曝光,無需附加機械快門;
(4)驅動支持:VFW、OpenCV,LabView.Halcon、MIL;
(5)可觸發后延時曝光,可調包長調節幀率;
(6)開發包支持:VC、VB、DelphiBCB;
(7)支持Win2000、XP、Vista以及Linux開發環境下的開發工具;
(8)彩色:8、12bitBayer數據輸出;
其具體性能參數表如下:
型號
MV-VS045FC
最高分辨率
780x582
像素尺寸
8.3|jmx8.3nm
傳感器類型
逐行掃描CCD
光學尺寸
1/2"
輸出顏色
彩色
數據位數
8或12位輸出
幀率
50§)s
清晰度
>1000線
信噪比
>56dB
敏感度
0.8V@550nm/lux/S
曝光方式
幀曝光
曝光時間
l/5000s-2s
I/O端口3路可編程光親隔離輸入,3路可編程光耦隔離輸出
同步方式
連續采集
輸出方式
FireWirelEEE1394A
數據傳輸距離
10米(加中繼可達60米)
可編程控制
圖像尺寸、亮度、增益、幀率、曝光時間
鏡頭接口
C口
供電要求
8V-30V電源,正常供電12V
功耗
額定功率:3.0W,最大功率:5.0W
重量、工作溫度
350g、0-60°C
尺寸(WxHxD)
65x65x55.5(mm)
MV-VS045FC工業相機有兩個接口,一個是標準的ffiEE-1394插座,實現與主機的數據交換,本系統采用總線供電;另一個是HR插座,是相機的I/O口;另外紅綠LED燈指示主機與相機是否傳輸數據,相機的接口分布如圖2-6所示。其管腳定義如表2-4和表2-5所示。
如表2-5所示,MV-VS045FC相機提供了 3個輸入端口和3個輸出端口,在本文中只需要定義2個輸出端口,每個端口輸出都有光耦隔離,可以輸出觸發允許信號(Trigger
ready).觸發有效燈信號(Strobe)、積分信號(Integration)、用戶定義信號(Userset)。通過寫相應的寄存器,每個端口都可以設置為上述4個信號中的某一個。其工作原理如圖2-7所示。
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